摘要：针对普通混凝土由于凝结硬化时间和养护时间长, 严重影响城市交通运行等问题。 可以通过在混凝土中添加一定量的早强减水剂, 以实现超早强快硬和大大缩短开放交通时间的目的, 适用于混凝土路面的快速修补和有快速通车要求的新混凝土路面的施工, 具有较好的社会效益和经济效益，因此本文将结合韶关市区水泥混凝土路面维修工程的实例来具体介绍超早强快硬混凝土在城市水泥混凝土路面养护维修中的应用。
关键字：城市道路;快速维修;超早强快硬混凝土
1 引言
随着韶关市区经济的不断发展，城市交通压力骤增，密集的车流以及车辆超载超重等因素，使城市道路等基础设施损坏严重，多处路段的水泥混凝土路面出现了交叉裂缝、破碎、下沉等病害，存在严重的安全隐患。尤其对摩托车、电动车的行驶影响较大。对路面出现的早期病害，及时进行维修，能有效遏制病害的扩展，减缓路面损坏情况加重，从而延长道路使用寿命，避免道路提前进入大修期而投入大量的维修资金。但由于水泥混凝土养护周期长，开放交通迟，给路面维修养护工作带来较大困难。
为加快维修施工的进度，最大限度减少了路面维修对道路通行的影响，减轻道路通行的压力，如何在不中断交通的情况下，对水泥混凝土路面进行快速修补便成为城市市政设施养护管理部门需要面对的一个难题。
2 城市市政道路养护维修施工的难点
（1）道路修补材料要求高
道路修补材料既要保证在运输和施工的过程中适当的塌落度和工作性能，又要在施工完成后强度迅速增长，尽快开放和恢复交通畅通。
（2）施工场地狭小
在施工作业现场只允许封闭一个车道约300M的范围，没有办法解决作业现场备料、拌料设备放置的场地，更重要的是人工拌和或采取350L双锥反转出料搅拌机拌和不能确保现场拌和水泥砼的质量的问题。
（3）采用“双快”水泥难以进行大量生产
采用传统的施工方法，用快凝水泥（如铁铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥），初凝时间仅有20～30分钟，无法采用就近的水泥混凝土商品搅拌站进行集中拌和及运输工艺，解决不了大量换板施工的问题，只适用于小面积的修补。
（4）施工时间限制
要尽量保证白天施工路段全路幅通车要求，又要确保夜晚仅有6个小时内换板施工全过程作业完成，而且，水泥砼面板在浇筑完毕后12个小时内强度要达到30MPa以上的通车要求。
3 解决方案
为解决城市市政道路养护维修施工的通车要求、施工工艺及质量要求，6个小时的施工作业时间限制，强度又要确保30MPa达到通车要求。韶关市区市政设施养护部门走访了省内多个城市的道路养护单位和高速公路养护单位，咨询了多位水泥砼方面的专家教授，包括长期从事水泥砼路面工程研究工作的相关专家，决定采用技术创新，借鉴广深高速公路广氮路段的维修经验，针对城市道路养护维修的特点和要求，配置特种超早强外加剂，提高混凝土的早期强度及使用耐久性。在韶关建成混凝土公司的大力支持配合下，在经过多次的试验，找到了一个可以采用搅拌站集中搅拌而大大提高施工效率及混合料质量，又可以达到快速修补、放行通车的有效解决方案。
4 超早强快硬混凝土的材料与配合比
（1）原材料
①水泥：水泥采用P·O 42.5R普通硅酸盐水泥 ②砂：采用天然砂,细度模数为2.75,堆积密度为1.47 g/cm3 ,表观密度为 2.51 g/cm3；石子：采用石灰岩碎石,最大粒径为25 mm,连续级配,堆积密度为 1.445 g/cm3, 表观密度为 2.594 g/cm3,压碎指标为9.1%, 针片状含量为2%. ③外加剂：采用花都佳能混凝土外加剂厂生产的聚羧酸特早强减水剂JN-JZM ④：试验采用自来水。
（2）配合比
参考广深高速公路广氮路段水泥混凝土路面维修经验，确定抗压强度为C40、抗弯拉强度为5.0Mpa的配合比为：
注：加热试块2组、室内不加热自然养护2组，每组3块，取平均值。
从以上表格可以看出：所用的配合比比较符合施工要求，混凝土从搅拌开始计15小时后的抗压强度≥30Mpa，达到通车要求，而且混凝土的初终凝时间、坍落度等工作性均满足施工作业要求，为确保水泥砼路面养生时间，在水泥砼的初凝时间满足施工作业要求的前提下，应尽量缩短水泥砼初凝时间，决定按此配合比进行施工。
5 韶关市区水泥混凝土路面维修施工概况简述
韶关市区的工业西路、惠民北路、武江北路、百旺大道（市公安局路段）、百旺大桥西引道、新兴路、武江南路（中医院至卫校段）、工业中路（大转盘至西河立交桥段）、西河桥西引道、五里亭大桥东侧引道及南面匝道、十里亭大道、北江中路（南枫碧水园至江山花园段）等水泥混凝土路面都采用超早强快硬混凝土进行维修。为了不影响市民的上班和上学，尽可能的将维修对交通的影响降到最小，一般从周五晚上21:00至下周一凌晨6:00这一时间段进行路面维修施工。晚上21点开始准备工作（包括路面交通维护）,然后凿除旧路面板、清理后浇筑砼，凌晨4点施工作业完毕，早上8点之前人员、设备全部撤离施工现场，进入路面保养养生阶段。由于采用加热恒温保湿养生罩需要使用柴油发电机供电，为不影响市民夜间休息，大部分路段维修时都是采用塑料薄膜并加盖保温棉养生，保养15小时左右再通车。
6 施工工艺概述
6.1 施工工艺流程：破板与清理—钻孔植筋—面层施工—养生—切缝、灌缝—开放交通。
6.2 施工具体步骤
6.2.1 施工准备
根据施工现场和需要检修的路面的实际情况，再结合路面检修的设计方案，制定出操作性强的施工组组织设计方案，最后清点施工所用检修路面的机械设备和所需材料，并对设备进行调试，充分做好施工前的准备工作。
6.2.2 路面维修的具体施工方法
①旧砼板的破除：
炮机凿除首先从板中离开缩缝1米处开凿，打开水泥板后每间隔30㎝左右进行凿除；板边及板角处炮机应注意控制炮机的震动力，应将残余的板块轻轻震松后，用炮头拨拉出来。
②基层清理：
基层松散的要清理彻底，与相邻水泥板基层需预留5㎝左右的襟边，防止相邻砼板被淘空；襟边用人工风镐进行修边，保证襟边的垂直。
③钻孔植筋：
孔径、孔深、间距必须符合设计要求，要求操作人员作业时钻头水平并垂直于水泥板，保证钢筋植入后的位置与水泥板水平并垂直。采用压缩空气清理孔内混凝土粉屑。
④混凝土浇筑：
1）对基底、板边进行洒水湿润；检查砼的坍落度；
2）砼浇筑过程中控制好振动棒的振动频率、范围，不漏振，不过振。砼振动完成后，不得随意加振扰动砼；
⑤收面：
1）砼面用滚筒提浆整平过程中，对砼低处和高处要及时修整，尽快用滚筒整平砼面；
2）由于砼的初凝时间短，铝合金尺精平时间长，不适宜操作。最好使用抹光机，先对相邻板周围进行抹光，再对中间进行抹光。对平整度较差处，人工挖除部分砼或重新补上砼，并用抹光机进行抹平收面。
3）砼面用手按不沾、并有轻微硬感后拉纹。
⑥养生：覆盖薄膜保湿，再覆盖加热恒温保湿养护罩，最后覆盖帆布。用反光锥压好帆布，确保车辆通过时不被掀开帆布和薄膜。
⑦检测效果：3:30开始养生，下午18时开放交通前检测板块强度约为35MPa。
7 超早强快硬混凝土应用的优势及不足
使用超早强快硬混凝土比用普通水泥混凝土最大的优势在于能大大减少封闭养护的时间，最大限度地减少了设施维修对交通带来的影响，因此适用于以下工程：①具有早强、高强的特点，适用于高速公路及人流车流密集的城市道路大面积水泥砼路面抢修工程，包括用于桥面铺装（可采用钢钎维混凝土）快速维修的工程。②适用于交通流量较大的公路维修工程，可以在晚上车流量较小的情况下进行施工而不影响第二天行车的工程问题。③桥梁上部结构补强施工，可节省养生时间，大大缩短工期。④在热养生的情况下，水泥混凝土强度的提高受外界温度的影响较少，适用于冬季施工的专项工程。
但由于超早强快硬水泥混凝土材料成本较高（比普通水泥混凝土价格高30%），对施工机械配置要求和人员素质要求也比较高（通常维修100平方米路面需用2台履带式挖掘机、1台轮式挖掘机、3台15吨自卸车、1台压路机、1台水车、2台发电机、施工人员25人、以及其他小型机具等，冬季施工时还需用加热恒温保湿养生罩以提高养生温度才能确保15小时能够放行通车，其经济性尚未得到工程造价审核部门的认可，目前仅在道路通行压力较大的路面维修工程中应用。
8 结论
通过一段时间的营运和观察，采用超早强快硬混凝土进行维修的路面依旧保持平整，车辆平稳行驶，使用效果良好。
随着城市的快速发展，城市道路交通量越来越大，对市政交通道路设施的破坏也越来越明显，因此在对市政道路设施的维护过程中，如长时间封闭施工现场必将严重影响群众的出行，造成一些不必要的损失。因此新型超强快硬混凝土的出现必将对这个问题的解决提供一个全新的解决方法和思路，通过以上实验的研究和发现，在市政道路施工中使用超早强快硬混凝土，不但能提高总体工程的施工质量和效率，而且还能减少不必要的经济支出，树立良好城市形象。在施工过程中，施工人员应该在实践中不断总结设计和施工的经验，以便在以后的施工中更加的方便，我们应要不断推动城市道路系统往更高效、安全、舒适、美观的方向进一步展，让我们的家园更加的美好与舒畅。
参考文献:
[1] 黄艺宁. 超早强半柔性路面在市政路口的应用分析[J]. 中国标准化, 2018, No.520(08):104-105.
[2] 肖文, 李书惠, 吴刘中. 超早强混凝土研究与应用[J]. 公路, 2004(9):133-135.
[3] 吴刘中, 李纲治. 快硬超早强混凝土的研究与工程应用[J]. 山西建筑, 2006, 32(13):140-141.
[4]王洪军. 混凝土早强超早强与养护节能[J]. 辽宁建材, 1999(4):20-21.
论文作者:罗瑞宏
论文发表刊物:《防护工程》2019年第7期
论文发表时间:2019/7/2
标签：混凝土论文; 路面论文; 水泥论文; 韶关论文; 作业论文; 交通论文; 时间论文; 《防护工程》2019年第7期论文;